[發(fā)明專利]一種低噪聲電纜用耐輻照交聯(lián)聚四氟乙烯薄膜的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011634077.6
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112768151B
• 公開（公告）日: 2022-08-16
• 發(fā)明（設計）人: 程金星;唐忠鋒;王慶波;于艾;溫偉偉;吳友朋;張悅
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍96901部隊23分隊
• 主分類號: B29D7/01
• 分類號: B29D7/01;C08J3/24;C08J3/28;H01B13/22;H01B13/00;H01B7/18;H01B7/28
• 代理公司: 北京智信四方知識產權代理有限公司 11519
• 代理人: 劉真

本發(fā)明提供一種低噪聲電纜用耐輻照交聯(lián)聚四氟乙烯薄膜的制備方法，所述方法包括以下步驟：將樣品放入加熱控溫箱內；密封加熱控溫箱，抽真空至加熱控溫箱內空氣壓力達到第一壓力，導入惰性氣體，反復多次停止真空抽吸操作，至惰性氣體壓力達到第二壓力；使加熱控溫箱內的溫度上升至預設溫度，并保持恒定2小時以上；將加熱控溫箱置于輻照條件下按照輻照劑量率范圍為1～1000Gy/s進行輻照，使輻射劑量達到指定劑量值；停止輻照，緩慢降溫，向加熱控溫箱內不斷通入惰性氣體吹掃樣品至100℃，得到交聯(lián)聚四氟乙烯；將交聯(lián)聚四氟乙烯進行車削得到車削膜；將拉伸設備的溫度設置在聚四氟乙烯的熔點以上，對車削膜進行拉伸，得到交聯(lián)聚四氟乙烯薄膜。

技術領域

本發(fā)明屬于材料加工技術領域，具體涉及一種低噪聲電纜用耐輻照交聯(lián)聚四氟乙烯薄膜的制備方法。

背景技術

聚四氟乙烯(PTFE)具有優(yōu)異的高低溫性能和化學穩(wěn)定性，極佳的電絕緣性、非粘附性、耐候性、不燃性和良好潤滑性，素有“塑料王”之稱。但PTFE的線性長鏈分子結構會導致其抗蠕變性能、耐輻射能力差，一般而言幾個kGy就會導致其性能劣化失效，這在一定程度上限制了它在某些特定領域中得應用。研究表明，通過高溫輻照技術實現PTFE分子長鏈的交聯(lián)，能有效提高其耐磨性、耐輻射性和抗蠕變性能。

低噪聲電纜的繞包絕緣層和半導電層通常由PTFE薄膜組成，并采用繞包方式進行編織。PTFE薄膜的絕緣層和半導電層在幾個kGy劑量輻照后會失效，導致低噪聲電纜在輻照環(huán)境下失效。專利CN101824158A提供了一種用電子束輻照制備交聯(lián)聚四氟乙烯片材的方法，其通過電子束輻照工藝制備交聯(lián)PTFE(C-PTFE)，并通過控制輻照劑量制備交聯(lián)度不同的1mm厚的C-PTFE片材。利用輻照技術制備C-PTFE，將PTFE由線性結構轉變?yōu)槿S網狀結構的C-PTFE薄膜絕緣層是非常重要的，能極大提高低噪聲電纜的應用領域。

目前還沒有C-PTFE薄膜絕緣層的相關專利，尤其是低噪聲電纜用的0.051～0.102mm厚度的C-PTFE薄膜，這導致市場上低噪聲線纜在強輻射環(huán)境下的耐輻射性能差，不能滿足其耐輻射、耐高溫、耐老化的特性。綜上所述，采用C-PTFE薄膜作為低噪聲電纜絕緣層的強度高、耐老化性好、耐高溫及耐輻照性能高，能滿足輻射環(huán)境下低噪聲、高屏蔽fA級信號線纜的要求，因此利用高能射線輻照開發(fā)C-PTFE薄膜具有重要的工業(yè)應用價值。

發(fā)明內容

為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種低噪聲電纜用耐輻照交聯(lián)聚四氟乙烯薄膜的制備方法，所述方法包括如下步驟：

P1,將樣品放入加熱控溫箱內；

P2,密封所述加熱控溫箱，使用真空泵對所述加熱控溫箱抽真空至所述加熱控溫箱內空氣壓力達到第一壓力，向所述加熱控溫箱導入惰性氣體，反復多次停止真空抽吸操作，至惰性氣體壓力達到第二壓力，持續(xù)通入惰性氣體以維持所述加熱控溫箱內的微正壓；

P3,開啟所述加熱控溫箱的加熱開關，使所述加熱控溫箱內的溫度上升至預設溫度，并使所述加熱控溫箱內的溫度保持恒定2小時以上；

P4,將所述加熱控溫箱置于輻照條件下按照輻照劑量率范圍為1～1000Gy/s進行輻照，使輻射劑量達到指定劑量值；

P5,停止輻照，緩慢降溫，并向所述加熱控溫箱內不斷通入惰性氣體吹掃所述樣品至100℃，得到交聯(lián)聚四氟乙烯；

P6,將得到的交聯(lián)聚四氟乙烯進行車削得到車削膜；

P7,將得到的車削膜放置于拉伸設備上，將拉伸設備的溫度設置在聚四氟乙烯的熔點以上，對車削膜進行拉伸，得到交聯(lián)聚四氟乙烯薄膜。

其中，所述樣品為純度大于99％的聚四氟乙烯。

其中，所述加熱控溫箱上表面設置有鈦箔窗。

其中，所述惰性氣體為氮氣或氬氣。